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$\frac{10}{3}$或5
4
解:
(2) 解方程 $3x-(n+3)=0,$得 $x=\frac{n+3}{3},$
所以其“倒数方程”的解为 $x=\frac{3}{n+3}。$
根据题意,$\frac{n+3}{3}$、$\frac{3}{n+3}$ 都是整数,
所以 $n+3=\pm3,$
解得 $n=0$ 或 $n=-6。$
(3) 解方程 $3(x-1)+2=0,$得 $x=\frac{1}{3}。$
所以它的“倒数方程”$\frac{27}{2026}x+5=2x+k$ 的解为 $x=3。$
将方程 $\frac{27}{2026}(y+1)+4=2y+k+1$ 变形可得:
$\frac{27}{2026}(y+1)+5=2(y+1)+k,$
对比上述解为$x=3$的方程,可得 $y+1=3,$
解得 $y=2。$
所以关于$y$的一元一次方程 $\frac{27}{2026}(y+1)+4=2y+k+1$ 的解为 $y=2。$
解:设停电的时间为$x\ \mathrm{h}。$
根据题意,得 $1-\frac{x}{4}=2(1-\frac{x}{3})。$
解这个方程,得 $x=2.4。$
答:停电的时间为$2.4\ \mathrm{h}。$
100
解:
① 根据题意,得$50(a-3)=300-100,$解得$a=7;$或$50(3-a)=100,$解得$a=1。$
所以$a$的值是1或7。
② 由$a>3$可得$a=7,$根据题意得:
$(7-3)t=120-100,$解得$t=5;$
或$(7-3)t=300-100-120,$解得$t=20。$
所以$t$的值是5或20。
【分析】
本题是动点背景下的面积求解问题,由于点P在不同边上运动时,△APE的面积计算方式存在差异,因此需要分三种情况讨论:①点P在AB边上;②点P在BC边上;③点P在CE边上。每种情况先确定x的取值范围,再根据面积公式或割补法列关于x的一元一次方程,求解后检验解是否符合对应取值范围,舍去不符合的解即可得到正确结果。
【解析】
已知长方形ABCD中,AB=4cm,BC=3cm,因此AD=BC=3cm,CD=AB=4cm,又E为CD中点,故DE=CE=2cm。点P运动速度为1cm/s,分三种情况讨论:
① 当点P在AB边上($0<x\le4$)时:
△APE的底$AP=x\ \mathrm{cm}$,高等于AD的长度3cm,由面积为$5\ \mathrm{cm}^2$可得:
$\frac{1}{2} × x × 3 =5$
解得$x=\frac{10}{3}$,符合$0<x\le4$,成立。
② 当点P在BC边上($4<x\le7$)时:
用长方形面积减去周边三个三角形的面积求△APE的面积:
长方形ABCD面积$=3×4=12\ \mathrm{cm}^2$,
$S_{△ ADE}=\frac{1}{2} × DE × AD=\frac{1}{2} × 2 × 3=3\ \mathrm{cm}^2$,
$S_{△ ABP}=\frac{1}{2} × AB × BP=\frac{1}{2} ×4 × (x-4)$,
$S_{△ CPE}=\frac{1}{2} × CE × CP=\frac{1}{2} ×2 × (7-x)$,
根据$S_{△ APE}=S_{\mathrm{长方形}ABCD} - S_{△ ADE} - S_{△ ABP} - S_{△ CPE}=5$,代入得:
$12 - 3 - \frac{1}{2}×4×(x-4) - \frac{1}{2}×2×(7-x) =5$
解方程得$x=5$,符合$4<x\le7$,成立。
③ 当点P在CE边上($7<x\le9$)时:
△APE的底$PE=(9 -x)\ \mathrm{cm}$,高等于AD的长度3cm,由面积为$5\ \mathrm{cm}^2$可得:
$\frac{1}{2} × (9 -x) ×3 =5$
解得$x=\frac{17}{3}$,$\frac{17}{3}<7$,不符合$7<x\le9$的范围,舍去。
综上,符合条件的x的值为$\frac{10}{3}$或5。
【答案】
$\frac{10}{3}$或5
【知识点】
分类讨论思想,三角形面积计算,一元一次方程应用
【点评】
本题结合动点场景考查面积求解,核心是根据动点的位置分类讨论,根据面积关系列方程求解,同时要注意验证解是否符合动点所在的区间,排除不合题意的增解,能有效考查逻辑思维和计算能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
解题的核心是准确理解“倒数方程”的定义:两个一元一次方程的解的乘积为1,则两方程互为“倒数方程”。各小问思路如下:
(1) 先求解第一个方程的解,根据定义算出第二个方程的解,代入第二个方程即可求m;
(2) 先求出原方程的解,根据定义得到其倒数方程的解,结合两个解均为整数的条件,推导n的取值;
(3) 先解第一个方程得到其解,根据定义得到第二个含参方程的解,再观察关于y的方程的结构,将y+1看作整体,利用两个方程结构一致的特点直接求解y。
【解析】
(1) 解方程$4x-3=0$,得$x=\frac{3}{4}$。
根据“倒数方程”定义,方程$3x-m=0$的解为$1÷\frac{3}{4}=\frac{4}{3}$。
将$x=\frac{4}{3}$代入$3x-m=0$,得$3×\frac{4}{3}-m=0$,解得$m=4$。
(2) 解方程$3x-(n+3)=0$,移项得$3x=n+3$,系数化为1得$x=\frac{n+3}{3}$。
根据“倒数方程”定义,其倒数方程的解为$1÷\frac{n+3}{3}=\frac{3}{n+3}$。
由题意知$\frac{n+3}{3}$和$\frac{3}{n+3}$均为整数,因此$n+3$是3的因数,即$n+3=\pm3$。
当$n+3=3$时,$n=0$;当$n+3=-3$时,$n=-6$。
(3) 解方程$3(x-1)+2=0$,去括号整理得$3x=1$,解得$x=\frac{1}{3}$。
根据“倒数方程”定义,方程$\frac{27}{2026}x+5=2x+k$的解为$1÷\frac{1}{3}=3$。
将关于y的方程$\frac{27}{2026}(y+1)+4=2y+k+1$变形:两边同时加1得$\frac{27}{2026}(y+1)+5=2(y+1)+k$,该方程与$\frac{27}{2026}x+5=2x+k$结构完全一致,因此$y+1=3$,解得$y=2$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4}$;(2) $\boldsymbol{n=0}$或$\boldsymbol{n=-6}$;(3) $\boldsymbol{y=2}$
【知识点】
1. 一元一次方程的解法
2. 新定义应用
3. 整体思想求值
【点评】
本题以新定义为载体考查一元一次方程的相关知识,既考查对新定义的理解能力,也考查知识迁移能力,第三小问通过观察方程结构运用整体思想,可避开复杂的参数计算,有效简化解题过程。
【难度系数】
0.6
【分析】
解决这类蜡烛燃烧问题,首先我们把蜡烛的总长度看作单位“1”,先分别算出粗、细蜡烛每小时的燃烧量:粗蜡烛可燃4h,每小时燃烧总长度的$\frac{1}{4}$;细蜡烛可燃3h,每小时燃烧总长度的$\frac{1}{3}$。设停电时间为$x$h,就可以分别表示出两根蜡烛燃烧$x$小时后剩余的长度,再根据“剩余粗蜡烛长度是剩余细蜡烛长度的2倍”这个等量关系列出方程,求解即可得到停电时间。
【解析】
解:设停电的时间为$x$ h,将蜡烛总长度看作单位“1”。
粗蜡烛燃烧$x$小时后剩余长度为:$1-\frac{x}{4}$
细蜡烛燃烧$x$小时后剩余长度为:$1-\frac{x}{3}$
根据剩余粗蜡烛长度是细蜡烛的2倍,列方程:
$1-\frac{x}{4}=2(1-\frac{x}{3})$
去括号,得:$1-\frac{x}{4}=2-\frac{2x}{3}$
移项,得:$\frac{2x}{3}-\frac{x}{4}=2-1$
通分合并同类项,得:$\frac{8x-3x}{12}=1$,即$\frac{5x}{12}=1$
系数化为1,得:$x=\frac{12}{5}=2.4$
答:停电的时间为2.4h。
【答案】
停电的时间为$\boldsymbol{2.4\ \mathrm{h}}$
【知识点】
1. 一元一次方程应用
2. 工程类问题
【点评】
本题属于常见的生活类应用题,解题的核心是合理设定单位“1”,准确表达不同蜡烛燃烧后的剩余长度,再结合题干给出的倍数关系建立方程求解,掌握这类问题的处理方法可以快速解决同类燃烧、工程类应用题。
【难度系数】
0.7
【分析】
这是环形跑道的追及问题,解题思路如下:
(1) 初始时乙在甲逆时针方向后方100m,跑道周长300m,当甲速度大于乙时,甲第一次追上乙需要比乙多跑$300-100=200\mathrm{m}$,用追及路程除以速度差即可得到相遇时间。
(2) ① $t=50$时第一次相遇,需分两种情况讨论:若甲速度大于乙,是甲追乙,追及路程为$200\mathrm{m}$;若甲速度小于乙,是乙追甲,追及路程为$100\mathrm{m}$,分别列一元一次方程求解即可。
② 已知$a>3$,因此$a=7$,此时是速度更快的甲追乙,相遇前相距$120\mathrm{m}$有两种情况:一是甲拉开与乙的距离,两人间距从$100\mathrm{m}$变为$120\mathrm{m}$,路程差为$20\mathrm{m}$;二是甲快追上乙时,乙在甲前方$120\mathrm{m}$,此时甲已比乙多跑$200-120=80\mathrm{m}$,分别列方程求解$t$即可。
【解析】
(1) 当$a=5$时,甲速度大于乙速度,追及路程为$300-100=200\mathrm{m}$,速度差为$5-3=2\mathrm{m/s}$,
则相遇时间$t=200÷2=100\mathrm{s}$。
(2) ① 分两种情况讨论:
情况1:$a>3$,甲追乙,追及路程为$200\mathrm{m}$,列方程:
$50(a-3)=200$
解得$a=7$
情况2:$a<3$,乙追甲,追及路程为$100\mathrm{m}$,列方程:
$50(3-a)=100$
解得$a=1$
因此$a$的值为1或7。
② 因为$a>3$,所以$a=7$,两人速度差为$7-3=4\mathrm{m/s}$,分两种情况:
情况1:两人间距拉大到$120\mathrm{m}$,甲比乙多跑$120-100=20\mathrm{m}$,列方程:
$4t=20$
解得$t=5$
情况2:甲差$120\mathrm{m}$追上乙,甲比乙多跑$200-120=80\mathrm{m}$,列方程:
$4t=80$
解得$t=20$
因此$t$的值为5或20。
【答案】
(1) $\boxed{100}$
(2) ① $\boxed{1}$或$\boxed{7}$;② $\boxed{5}$或$\boxed{20}$
【知识点】
环形追及问题,一元一次方程的应用,行程问题
【点评】
本题是典型的环形行程追及问题,解题关键是根据速度大小的差异分类讨论追及方向,同时处理距离问题时要考虑环形跑道的两种位置情况,避免漏解。
【难度系数】
0.6